(57)【要約】【課題】生産設備の稼働率が向上する半導体生産システムを提供する。【解決手段】異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置を所定の生産スケジュールに従って制御し、異なる種類の半導体製品を順次生産させる半導体生産システムにおいて、生産スケジュール、および半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する装置情報受信部３０４と、取得した監視データから半導体製造装置における製品処理に要した処理時間を集計する工程時間集計部３２０と、集計した処理時間から半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部３２６と、予測した後続製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示するパイロット指示装置４００と、を備える。【選択図】図３
2007324454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置を所定の生産スケジュールに従って制御し、前記異なる種類の半導体製品を順次生産させる半導体生産システムにおいて、
前記生産スケジュールを取得するスケジュール取得部と、
前記半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記監視データから前記半導体製造装置における前記製品処理に要した処理時間を集計する集計部と、
前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、前記生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部と、
前記予測部が予測した前記後続製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示するパイロット指示部と、を備える半導体生産システム。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体生産システムにおいて、
前記半導体製品の前記異なる種類に対応する複数の製品処理の複数の処理条件を記憶する条件記憶部と、
前記予測部が予測した前記後続製品処理に対応する処理条件を前記条件記憶部から読み出し、該処理条件で前記後続製品処理および該後続製品処理に先行して実施される前記パイロット処理を前記半導体製造装置に実施させる制御部と、を含む半導体生産システム。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体生産システムにおいて、
前記オペレータによる前記パイロット処理の指示を受け付けるパイロット指示受付部を含み、
前記制御部は、前記指示に呼応して前記半導体製造装置に前記処理条件で前記パイロット処理を実施させる半導体生産システム。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体生産システムにおいて、
前記パイロット指示部による指示に従って前記半導体製造装置によってパイロット処理され製造された検査用製品を検査した結果を受け付ける検査結果受付部と、
前記結果が正常か否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記結果が正常と判定された場合にのみ、前記半導体製造装置に前記処理条件での前記半導体製品の製造を許可する許可部と、を含む半導体生産システム。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載の半導体生産システムにおいて、
前記生産スケジュールに従って、各半導体製品の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理を前記生産スケジュールに割り付けるスケジューリング部を備え、
前記予測部は、前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置における製品処理の終了時刻を予測し、
前記パイロット指示部は、前記予測部が前記製品処理の前記終了時刻を予測したタイミングで、前記パイロット処理の実施を前記オペレータに指示する半導体生産システム。
【請求項６】
異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置の前記半導体製品の処理工程をシミュレーションするシミュレータであって、
前記半導体製品の生産スケジュールを記憶するスケジュール記憶部と、
前記半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記監視データから前記半導体製造装置における前記製品処理に要した処理時間を集計する集計部と、
前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、前記生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部と、
前記予測部が予測した結果を出力する出力部と、を備えるシミュレータ。
【請求項７】
請求項６に記載のシミュレータにおいて、
前記生産スケジュールに従って、各半導体製品の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理を前記生産スケジュールに割り付けるスケジューリング部を備え、
前記予測部は、前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置における製品処理の終了時刻を予測し、
前記出力部は、前記予測部が前記製品処理の前記終了時刻を予測したタイミングで、前記予測した結果を出力するシミュレータ。
【請求項８】
異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置で処理中の製品処理から予測された後続の製品処理の通知を受信する通知受信部と、
前記後続の製品処理の前記通知に呼応して、前記後続の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示する指示部と、を備えるパイロット指示装置。
【請求項９】
異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置の前記半導体製品の処理工程をシミュレーションするシミュレーションプログラムであって、前記半導体製造装置における前記半導体製品の生産スケジュールを記憶するスケジュール記憶部を備えるコンピュータを、
前記半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する手段、
前記取得する手段が取得した前記監視データから前記半導体製造装置における前記製品処理に要した処理時間を集計する手段、
前記集計する手段が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、前記生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する手段、
前記予測する手段が予測した結果を出力する手段、として機能させるためのシミュレーションプログラム。
【請求項１０】
コンピュータを、
異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置で処理中の製品処理から予測された後続の製品処理の通知を受信する手段、
前記後続の製品処理の前記通知に呼応して、前記後続の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示する手段、として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体生産システムに関し、特に、異なる種類の半導体製品を製造する半導体製造装置を生産スケジュールに従って制御する半導体生産システム、シミュレータ、およびパイロット指示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体などの基板処理装置制御システムとしては、たとえば特許文献１に記載されたものがある。同文献に記載された基板処理装置制御システムは、半導体製品の品質維持のため、生産ロット単位での処理開始前に、パイロット用の基板を処理して出来具合を検査し、その検査結果をもとに、処理装置に対して自動的にフィードバック制御をかけている。
【特許文献１】特開２００３−１００５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
【０００４】
近年、半導体製品は少量多品種化が進んでいき、製品処理条件も従来に比較して１０〜５０倍に増加している。生産された半導体製品に処理異常を発生させないために個々の製品処理条件を用いて検査用のウェハ（以後、「パイロットウェハ」と呼ぶ）を用いて処理を行い、検査を実施し品質が管理されている。製品処理条件の増加に伴い、このパイロットウェハにより処理も増加し、生産設備の稼働率の約１０％にまで及んできている。従って、できる限り生産設備の稼働率を向上させることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置を所定の生産スケジュールに従って制御し、前記異なる種類の半導体製品を順次生産させる半導体生産システムにおいて、
前記生産スケジュールを取得するスケジュール取得部と、
前記半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記監視データから前記半導体製造装置における前記製品処理に要した処理時間を集計する集計部と、
前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、前記生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部と、
前記予測部が予測した前記後続製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示するパイロット指示部と、を備える半導体生産システムが提供される。
【０００６】
本システムの半導体製造装置は、複数台、たとえば、数百台であってもよい。
半導体製造装置によって製造される多品種の半導体製品をそれぞれ異なる処理条件によって処理する工程を管理することができる。半導体製造装置から製造工程の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示す信号を受信し、現在進行している製造工程を監視し、監視データを生成して出力することができる。取得部は、この監視データを半導体製造装置から直接または半導体製造装置の管理装置などを介して間接的に取得することができる。なお、監視データは、たとえば、半導体製品を製造する過程において、各半導体製造装置における一連の複数の処理工程を管理するデータとすることもできる。
【０００７】
半導体製造装置はクリーンルームなどに設置され、本発明の半導体生産システムはクリーンルーム以外の室内に設置することができる。また、パイロット指示部は、オペレータに通知を行えればよく、クリーンルームに設けられた報知手段（画面表示、音声出力、印字出力など）に対して出力可能な形態で指示を行う構成とすることができる。また、オペレータが携行する携帯端末で読み取り可能な形式で、端末のアドレスまたはＩＤ宛にメールまたはメッセージを送信し、通知する構成とすることもできる。
【０００８】
パイロットウェハは、後続製品処理の処理条件で半導体製造装置により実際の製品処理に先行して処理され、検査用半導体として加工され、検査に使用されるものである。
【０００９】
この発明によれば、生産スケジュールに従って実際の半導体製造装置の稼働状況から予測された後続製品処理に先行して実施すべきパイロット処理をオペレータに指示することができる。これにより、実施される可能性のない製品処理に対応する不必要なパイロット処理を実施せずに済むので、無駄な処理を省くことができ、生産設備の稼働率が向上する。これにより製品製造に係るコストを削減できる。
【００１０】
本発明によれば、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置の前記半導体製品の処理工程をシミュレーションするシミュレータであって、
前記半導体製品の生産スケジュールを記憶するスケジュール記憶部と、
前記半導体製造装置で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記監視データから前記半導体製造装置における前記製品処理に要した処理時間を集計する集計部と、
前記集計部が集計した前記処理時間から前記半導体製造装置で処理中の製品処理を特定し、前記生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部と、
前記予測部が予測した結果を出力する出力部と、を備えるシミュレータが提供される。
【００１１】
本発明によれば、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置で処理中の製品処理から予測された後続の製品処理の通知を受信する通知受信部と、
前記後続の製品処理の前記通知に呼応して、前記後続の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示する指示部と、を備えるパイロット指示装置が提供される。
【００１２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、生産設備の稼働率が向上する半導体生産システムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体生産システムの構成を示すブロック図である。
本実施形態の半導体生産システムは、複数の生産設備に設置された複数、たとえば、数百台の半導体製造装置１００と、複数の半導体製造装置１００を管理する管理装置２００と、シミュレータ３００と、パイロット指示装置４００と、を備える。
【００１６】
本実施形態において、各半導体製造装置１００は、クリーンルームなどに設置され、ウェハ２０から半導体製品を製造するために、一連の複数の処理工程、たとえば、洗浄処理、酸化・アニール処理、不純物導入処理、薄膜形成処理、リソグラフィー処理、平坦化処理などの各種工程を実施する。以後、半導体製造装置１００の操作を行う者をオペレータ３０と呼ぶ。各半導体製造装置１００は、異なる種類の半導体製品を製造することができ、それぞれ製品毎に各工程を所定の処理条件で実施することにより、たとえば、ロット単位でウェハ２０が処理され、異なる種類の半導体製品が製造される。各半導体製造装置１００がどの製品をどのような処理条件で、どのようなスケジュールで製造するかなどは、管理装置２００によって管理されるとともに、管理装置２００から各半導体製造装置１００に指示される。
【００１７】
上述したように、半導体製造装置１００は、半導体製品を製造する際、ウェハ２０に対して時系列的に並んだ一連の複数の処理工程を実施する。クリーンルーム内に設置されたウェハ格納棚（不図示）からウェハ搬送用ロボット（不図示）が管理装置２００から指示された製品用のウェハ２０を半導体製造装置１００に搬送し、製品製造が開始される。半導体製造装置１００は、管理装置２００からの指示に従って、ウェハ２０に対して製品毎の所定の処理条件で一連の複数の処理工程を実施する。この所定の処理条件は、管理装置２００で管理され、各半導体製造装置１００にて処理される製品の種類によって決定されて、半導体製造装置１００に対して指示される。
【００１８】
ところで、上述したように、各半導体製造装置１００における半導体製品の生産スケジュールは管理装置２００によって管理されている。実際の半導体製造装置１００側での処理工程の進行状況を把握して管理するために、半導体製造装置１００から管理装置２００に対してこれらの処理の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示す信号が送信される。管理装置２００は、これらの信号を受信し、監視データとして記録し、半導体製造装置１００毎の実際の処理工程を管理し、制御する。管理装置２００は、たとえば、汎用コンピュータなどであり、半導体製造装置１００が設置されているクリーンルームとは異なる一般の部屋に設置することができる。
【００１９】
半導体製造装置１００および管理装置２００は、既存のシステムであり、本発明のシミュレータ３００およびパイロット指示装置４００を管理側ネットワーク１２を介して管理装置２００に接続することにより、本発明のシステムを実現することができる。
【００２０】
シミュレータ３００は、管理装置２００から各半導体製造装置１００の監視データと、各半導体製造装置１００の半導体製品の生産スケジュールと、を受信する。そして、シミュレータ３００は、各半導体製造装置１００の監視データから処理中の半導体製品の各処理工程の処理時間を集計し、処理工程の累積時間を求め、生産スケジュールに従って、一連の複数の処理工程の終了を予測する。さらに、生産スケジュールに従って、半導体製造装置１００で次に製造される半導体製品を予測する。予測された半導体製品を製造する過程に先行して実施すべきパイロットウェハによる処理工程（以下、「パイロット処理工程」と呼ぶ）の実施をオペレータに指示する。
【００２１】
なお、従来は、半導体製造装置１００で製造する可能性のある半導体製品について、たとえ生産スケジュール上、実際には製造されない半導体製品であっても、周期的にパイロット処理工程が実施されていた。従って、実際には生産されない半導体製品の処理条件によるパイロット処理工程が行われていた。これらの不必要なパイロット処理工程の実施を排除することにより、生産設備の稼働率を向上させることが可能となる。
【００２２】
本実施形態において、複数の半導体製造装置１００は管理装置２００に設備側ネットワーク１０を介して接続される。また、管理装置２００には、シミュレータ３００およびパイロット指示装置４００が管理側ネットワーク１２を介して接続される。本実施形態において、設備側ネットワーク１０および管理側ネットワーク１２は異なるネットワークとしたが、これに限定されない。シミュレータ３００またはパイロット指示装置４００が設備側ネットワーク１０に接続されてもよい。また、設備側ネットワーク１０および管理側ネットワーク１２は、有線または無線通信のいずれでもよい。
【００２３】
また、本実施形態において、管理装置２００と複数の半導体製造装置１００間は、設備側ネットワーク１０を用いる構成としたが、これに限定されない。管理装置２００と半導体製造装置１００間は、シリアル通信やパラレル通信であってもよい。あるいは、半導体製造装置１００の情報を検知するセンサまたは半導体製造装置１００から直接から出力される電気信号を受信するとともに、半導体製造装置１００およびその周辺機器に制御信号を出力する構成とすることもできる。
【００２４】
さらに、本実施形態において、管理装置２００とシミュレータ３００間は、管理側ネットワーク１２を用いる構成としたが、これに限定されない。管理装置２００とシミュレータ３００間は、シリアル通信やパラレル通信であってもよい。あるいは、管理装置２００からの情報を電気信号として出力端子を介して出力し、シミュレータ３００に電気的に接続して、入力端子を介して入力する構成とすることもできる。また、シミュレータ３００とパイロット指示装置４００間も、管理側ネットワーク１２を用いる構成としたが、これに限定されない。シミュレータ３００とパイロット指示装置４００間は、シリアル通信やパラレル通信であってもよい。あるいは、シミュレータ３００からパイロット指示装置４００およびその周辺機器に制御信号を出力する構成とすることもできる。
【００２５】
また、パイロット指示装置４００を所定のアドレスまたはＩＤを有する端末として構成し、シミュレータ３００から所定のアドレスまたはＩＤにメールまたはメッセージを送信することによって、パイロット指示装置４００に通知を行うことが可能となる。また、パイロット指示装置４００は、半導体製造装置１００を操作するオペレータ３０への指示を行うものであるので、半導体製造装置１００が設置されているクリーンルームの近傍に設置されるのが好ましい。パイロット指示装置４００は、たとえば、パーソナルコンピュータ（デスクトップまたはポータブルのいずれでもよい）やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、または携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などとすることもできる。
【００２６】
本実施形態において、シミュレータ３００は、予めプログラム記憶部（不図示）に記憶されたシミュレーションプログラムをＣＰＵ（不図示）が実行することによって実現することができる。本実施形態において、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置１００の半導体製品の処理工程をシミュレーションするシミュレーションプログラムであって、半導体製造装置１００における半導体製品の生産スケジュールを記憶するスケジュール記憶部３１２を備えるコンピュータ（シミュレータ３００）を、半導体製造装置１００で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する手段（インタフェース部３０２および装置情報受信部３０４）、取得する手段が取得した監視データから半導体製造装置１００における製品処理に要した処理時間を集計する手段（工程時間集計部３２０）、集計する手段が集計した処理時間から半導体製造装置１００で処理中の製品処理を特定し、生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する手段（工程監視部３２４および予測部３２６）、予測する手段が予測した結果を出力する手段（後続処理製品通知部３２８およびインタフェース部３０２）、として機能させるためのシミュレーションプログラムとすることができる。
【００２７】
本実施形態において、パイロット指示装置４００は、予めプログラム記憶部（不図示）に記憶されたプログラムをＣＰＵ（不図示）が実行することによって実現することができる。本実施形態において、コンピュータ（パイロット指示装置４００）を、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置１００で処理中の製品処理から予測された後続の製品処理の通知を受信する手段（インタフェース部４０２および通知受信部４０４）、後続の製品処理の通知に呼応して、後続の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示する手段（パイロット指示部４０６、表示部４１０、音声出力部４１２、印字出力部４１４、およびメール送信部４１６）、として機能させるためのプログラムとすることができる。
【００２８】
図２は、本実施形態の半導体生産システムの半導体製造装置１００および管理装置２００の詳細を示す機能ブロック図である。また、図３は、本実施形態の半導体生産システムのシミュレータ３００およびパイロット指示装置４００の詳細を示す機能ブロック図である。なお、以下の各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してある。
【００２９】
本実施形態の半導体生産システムは、異なる種類の半導体製品を製造できる半導体製造装置１００を所定の生産スケジュールに従って制御し、異なる種類の半導体製品を順次生産させる半導体生産システムにおいて、生産スケジュールを取得するスケジュール取得部（インタフェース部３０２および装置情報受信部３０４）と、半導体製造装置１００で実施されている製品処理を監視した監視データを取得する取得部と、取得部が取得した監視データから半導体製造装置１００における製品処理に要した処理時間を集計する集計部（工程時間集計部３２０）と、集計部が集計した処理時間から半導体製造装置１００で処理中の製品処理を特定し、生産スケジュールに従って、次に処理される予定の後続製品処理を予測する予測部（工程監視部３２４および予測部３２６）と、予測部が予測した後続製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施をオペレータに指示するパイロット指示部（パイロット指示装置４００）と、を備える。
【００３０】
また、本実施形態の半導体生産システムの各構成要素は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
【００３１】
具体的には、図２に示すように、半導体製造装置１００は、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）１０２と、ウェハ受入部１０４と、ウェハ情報読取部１０６と、ウェハ情報送信部１０８と、処理指示受信部１１０と、処理条件記憶部１１２と、制御部１１４と、処理部１１６と、処理状態検知部１２０と、処理状態通知部１２２と、を含む。
【００３２】
インタフェース部１０２は、管理装置２００と設備側ネットワーク１０を介して通信を行う。上述したように、インタフェース部１０２は、無線または有線通信のいずれでもよい。
【００３３】
ウェハ受入部１０４は、製品用または検査用のウェハ２０を受け入れる。なお、本実施形態において、ウェハ２０には、各ウェハ２０を識別するための識別情報が記載されたバーコードなどが添付されたケース（不図示）に格納されている。ウェハ情報読取部１０６は、ウェハ受入部１０４に入れられたウェハ２０に添付されたバーコードなどからウェハ２０の識別情報を読み取り、ウェハ２０を識別する。ここでは、特に、ウェハ２０が製品用か検査用かなどを示す情報を読み取り、ウェハ情報送信部１０８に通知する。ウェハ情報送信部１０８は、ウェハ情報読取部１０６が読み取った識別情報をインタフェース部１０２を介して管理装置２００に通知する。また、製品用のウェハ２０の場合、管理装置２００が管理している生産スケジュールに沿った製品用のウェハ２０であるか否かを監視するためにもウェハ２０の識別情報は使用される。
【００３４】
処理指示受信部１１０は、インタフェース部１０２を介して管理装置２００から処理工程の指示を受信する。処理工程の指示には、処理条件が含まれる。処理指示受信部１１０が受信した処理条件は処理条件記憶部１１２に記憶される。処理条件記憶部１１２は、半導体製品の異なる種類に対応する複数の処理条件を記憶する。従って、処理工程の指示には、処理条件とともに、何れの処理条件を使用して後続の製品処理を実施するかの指示を含むことができる。あるいは、処理工程の指示に今回の後続製品処理の処理条件のみを含み、処理条件記憶部１１２に記憶するようにすることもできる。
【００３５】
制御部１１４は、処理工程の指示に従って後続製品処理に対応する処理条件を処理条件記憶部１１２から読み出し、該処理条件で後続製品処理および該後続製品処理に先行して実施されるパイロット処理を半導体製造装置１００の処理部１１６に実施させる。制御部１１４は、処理条件記憶部１１２に記憶された処理条件に従って、後述する処理部１１６の制御を行う。処理部１１６は、処理条件記憶部１１２に記憶された処理条件に従って制御部１１４によって制御され、ウェハ２０から半導体製品またはパイロットを製造するための一連の複数の処理を行う。これにより、異なる種類の半導体製品に対応する処理条件を用いてパイロット処理を行うことができる。
【００３６】
本実施形態において、半導体製造装置１００は、オペレータによるパイロット処理の指示を受け付けるパイロット指示受付部（不図示）を含むことができ、制御部１１４は、指示に呼応して半導体製造装置１００に処理条件でパイロット処理を実施させることができる。パイロット指示受付部は、たとえば、半導体製造装置１００の操作パネル上に設けられた操作スイッチなどによってパイロット処理の開始を受け付けることができる。パイロットウェハがウェハ受入部１０４にセットされ、操作スイッチが操作されることによって、パイロット処理の指示を受け付け、パイロット処理を開始することができる。
【００３７】
この構成によれば、パイロット指示を受けたオペレータによる操作によって指示されたパイロット処理を後続製品処理に対応した処理条件で実施することが可能となる。
【００３８】
たとえば、処理部１１６は、洗浄装置、酸化・アニール装置、不純物導入装置、薄膜形成装置、リソグラフィー装置、平坦化装置などを含むことができる。各半導体製造装置１００における処理条件およびその処理条件による処理工程は、製品の種類によって異なる。
【００３９】
ここでは、簡単のために、半導体製造装置１００では、製品処理Ａ、製品処理Ｂ、製品処理Ｃ、および製品処理Ｄの４種類の半導体製品の処理を生産スケジュールに従って実施するものとする。製品処理Ａ、製品処理Ｂ、製品処理Ｃ、および製品処理Ｄに対応する製品処理条件Ａ、製品処理条件Ｂ、製品処理条件Ｃ、および製品処理条件Ｄがそれぞれ存在する。これらの条件は、管理装置２００から次に行う製品処理指示とともに対応する製品処理条件が送信されてもよいし、あるいは、予め４つの製品処理条件が送信され、製品処理工程に対応付けられて処理条件記憶部１１２に記憶されてよい。管理装置２００からの製品処理の指示に従って、あるいは、予め決められた所定の順序に従って、処理条件記憶部１１２から対応する製品処理条件を制御部１１４が読み出す。
【００４０】
処理状態検知部１２０は、処理部１１６で処理されている状態を検知する。たとえば、各種センサを含み、処理部１１６の各装置の状態を検知する。処理状態通知部１２２は、処理状態検知部１２０が検知した処理状態を示す信号をインタフェース部１０２を介して管理装置２００に送信する。処理状態を示す信号とは、たとえば、半導体製品の処理工程の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示す信号を含むことができる。
【００４１】
次に、管理装置２００は、設備側インタフェース部（Ｉ／Ｆ）２０２と、制御側インタフェース部（Ｉ／Ｆ）２０４と、設備管理データベース（設備管理ＤＢ）２１０と、処理条件記憶部２１２と、ウェハ情報受信部２２０と、処理状態受信部２２２と、処理条件決定部２２４と、制御部２３０と、処理指示部２３２と、を備える。
【００４２】
設備側インタフェース部２０２は、設備側ネットワーク１０を介して半導体製造装置１００と通信する。制御側インタフェース部２０４は、管理側ネットワーク１２を介してシミュレータ３００およびパイロット指示装置４００と通信する。上述したように、設備側インタフェース部２０２および制御側インタフェース部２０４は、無線または有線通信のいずれでもよい。また、本実施形態では、設備側インタフェース部２０２および制御側インタフェース部２０４のネットワークを別々に構成したが、これに限定されず、同じネットワーク上に存在してもよい。
【００４３】
設備管理データベース２１０は、管理装置２００に設備側ネットワーク１０を介して接続されている複数の半導体製造装置１００を管理する設備管理情報を記憶する。たとえば、設備管理情報は、各半導体製造装置１００の生産スケジュール、パイロット工程情報、実際に半導体製造装置１００から取得した処理工程の実施情報を含む。設備管理データベース２１０には、管理装置２００が半導体製造装置１００から受信した半導体製品の処理工程の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示すデータの履歴を記録することもできる。処理条件記憶部２１２は、半導体製品の異なる種類に対応する複数の処理工程の各処理条件をそれぞれ記憶する。
【００４４】
処理状態受信部２２２は、設備側インタフェース部２０２を介して半導体製造装置１００から上述の処理状態を示す信号を受信し、設備管理データベース２１０に処理状態を記憶し、蓄積する。処理条件決定部２２４は、処理状態受信部２２２が受信した処理状態から、次に実施すべき処理工程を決定し、対応する処理条件とともに制御部２３０に通知する。
【００４５】
制御部２３０は、処理条件決定部２２４が決定した処理工程および対応する処理条件を各半導体製造装置１００に指示するよう処理指示部２３２に通知する。処理指示部２３２は、制御部２３０からの通知に従い、設備側インタフェース部２０２を介して各半導体製造装置１００に指示を行う。上述したように、各半導体製造装置１００では、管理装置２００から指示された処理条件に従って、処理工程を実施する。
【００４６】
装置情報送信部２４０は、設備管理データベース２１０および処理条件記憶部２１２から情報を取得し、制御側インタフェース部２０４を介してシミュレータ３００に送信する。ここでは、設備管理データベース２１０からは半導体製造装置１００毎の監視データ、たとえば半導体製品の処理工程の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示すデータが読み出される。また、処理条件記憶部２１２からは半導体製造装置１００で実施されている処理に対応する処理条件が読み出される。あるいは、各半導体製造装置１００の生産スケジュールを設備管理データベース２１０から読み出す。
【００４７】
次に、図３に示すように、シミュレータ３００は、インタフェース部（Ｉ／Ｆ）３０２と、装置情報受信部３０４と、監視データ記憶部３１０と、スケジュール記憶部３１２と、工程時間集計部３２０と、工程管理データ記憶部３２２と、工程監視部３２４と、予測部３２６と、後続処理製品通知部３２８と、を含む。
【００４８】
インタフェース部３０２は、管理装置２００と管理側ネットワーク１２を介して通信する。上述したように、インタフェース部３０２は、無線または有線通信のいずれでもよい。
【００４９】
装置情報受信部３０４は、半導体製品を製造する過程において、半導体製造装置１００の一連の複数の処理工程を管理する管理装置２００から各半導体製造装置１００の処理状態を示す監視データをインタフェース部３０２を介して受信する。管理装置２００から送信される情報には、半導体製品の処理工程の開始および終了や、停止および再開、または装置作動中などの状態を示す情報が含まれる。これらの情報は、既存の管理装置２００が有している情報であり、本発明において、シミュレータ３００はこれらの既存の情報を管理装置２００に問い合わせて取得し、流用するものである。具体的には、シミュレータ３００は、管理装置２００に対して各半導体製造装置１００の処理状態を示す監視データを要求するコマンドを送信し、管理装置２００から監視データを受信する。
【００５０】
監視データ記憶部３１０は、装置情報受信部３０４が受信した各半導体製造装置１００の監視データを記憶する。監視データ記憶部３１０は、装置情報受信部３０４が受信した各半導体製造装置１００の監視データを記憶するとともに、後述する工程時間集計部３２０が集計した結果も記憶することができる。スケジュール記憶部３１２は、装置情報受信部３０４が受信した各管理装置２００の生産スケジュールを記憶する。生産スケジュールには、製品処理毎に要する処理時間と、半導体製造装置１００毎に、製品処理の工程と、が含まれる。
【００５１】
工程時間集計部３２０は、監視データ記憶部３１０に記憶された監視データを各半導体製造装置１００の製品処理毎に処理時間を集計し、工程管理データ記憶部３２２に記憶する。工程管理データ記憶部３２２は、工程時間集計部３２０が集計した各半導体製造装置１００の製品処理毎の処理時間を記憶する。
【００５２】
工程監視部３２４は、各半導体製造装置１００の生産スケジュールをスケジュール記憶部３１２から読み出し、対応する半導体製造装置１００の製品処理の処理時間から、現在の各半導体製造装置１００において実施されている処理工程を監視し、製造中の半導体製品を特定する。さらに、工程監視部３２４は、各半導体製造装置１００において、実施されている処理工程毎の処理時間の累計、すなわち現在製造中の半導体製品の製造に要した処理時間が生産スケジュールで設定されている処理時間に到達したか否かを判定する。処理時間に到達したタイミングで、予測部３２６に通知する。
【００５３】
予測部３２６は、工程監視部３２４からの通知を受け付けたことに呼応して、生産スケジュールに従って、次に製造される予定の後続処理半導体製品を予測する。後続処理製品通知部３２８は、予測部３２６が決定した後続処理半導体製品をインタフェース部３０２を介してパイロット指示装置４００に通知する。
【００５４】
次に、パイロット指示装置４００は、インタフェース部４０２と、通知受信部４０４と、パイロット指示部４０６と、を備える。さらにパイロット指示装置４００は、周辺機器として、表示部４１０と、音声出力部４１２と、印字出力部４１４と、メール送信部４１６と、を含む。
【００５５】
インタフェース部４０２は、管理側ネットワーク１２を介して管理装置２００およびシミュレータ３００と通信する。上述したように、インタフェース部４０２は、有線または無線通信のいずれでもよい。
【００５６】
通知受信部４０４は、シミュレータ３００から後続処理半導体製品の通知を受信する。パイロット指示部４０６は、通知受信部４０４が受信した後続処理半導体製品のパイロット処理の実施をオペレータ３０に指示するためのメッセージなどを表示部４１０、音声出力部４１２、印字出力部４１４、およびメール送信部４１６を介して出力するよう指示する。オペレータ３０は、これらの指示を受けて、パイロットウェハを半導体製造装置１００にセットし、次に処理される半導体製品を製造する際の処理条件でパイロット処理工程を実施し、製造されたパイロットを検査する。検査結果が正常であれば、次の製品処理工程に進み、検査結果に不備があれば、次の製品処理工程を禁止することができる。
【００５７】
表示部４１０は、たとえば、ランプ、ＬＥＤ、ＣＲＴモニタ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどである。上述のパイロット指示部４０６は、ランプなどの点灯点滅制御およびディスプレイへのメッセージの表示制御などを行う。
【００５８】
音声出力部４１２は、たとえば、スピーカなどであり、上述のパイロット指示部４０６は、スピーカへのアラート音またはメッセージを含む音声出力制御を行う。
【００５９】
印字出力部４１４は、たとえば、プリンタなどであり、上述のパイロット指示部４０６は、プリンタへのメッセージの印字出力制御を行う。
【００６０】
メール送信部４１６は、たとえば、メーラー、またはＩＰメッセンジャーなどを含み、所定のアドレスまたはＩＤにメールまたはメッセージを送信するインタフェース部（不図示）も含む。たとえば、オペレータ３０が携帯する携帯端末のメールアドレスにメールを送信することによりパイロット指示を行うこともできる。
【００６１】
上記のパイロット指示部４０６が指示する内容は、たとえば、後続処理される半導体製品の種類、パイロットウェハの種類、パイロット処理工程を実施する際の処理条件、などを含むことができる。オペレータ３０は、パイロット指示装置４００からの指示を受けて、パイロットウェハを準備し、半導体製造装置１００のウェハ受入部１０４にセットし、パイロット処理工程の開始指示を、たとえば、操作ボタンスイッチなどの押下によって開始させることができる。半導体製造装置１００では、ウェハ受入部１０４にセットされたウェハ２０の識別情報をウェハ情報読取部１０６が読み取り、ウェハ情報送信部１０８が管理装置２００に識別情報を送信することにより、半導体製造装置１００で実施されている処理工程がパイロット処理工程であることを知ることができる。
【００６２】
この構成によれば、後続の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理の実施を半導体製造装置１００が設置されている設備内に居るオペレータに中央制御室などに設置された半導体生産システムから自動的に指示することができ、作業効率が向上する。
【００６３】
このように構成された本実施形態の半導体生産システムの動作の概略について以下に説明する。図４は、本実施形態の半導体生産システムの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図２乃至図４を用いて説明する。
【００６４】
はじめに、設備側ネットワーク１０上の複数の半導体製造装置１００は、それぞれの生産スケジュールに従って、製造予定の半導体製品に適したウェハ２０が管理装置２００からの制御によって自動的にセットされ、それぞれ管理装置２００から指示された処理条件で、処理されているものとする。管理装置２００では、処理状態受信部２２２が各半導体製造装置１００から処理状態を示す信号を受信し、設備管理データベース２１０に設備管理情報として記録する。
【００６５】
シミュレータ３００において、管理装置２００から送信された各半導体製造装置１００の監視データに基づいて、後続処理される半導体製品を予測する（ステップＳ１１）。詳細には、装置情報受信部３０４が、管理装置２００から半導体製造装置１００の監視データおよび生産スケジュールを受信し、監視データ記憶部３１０およびスケジュール記憶部３１２にそれぞれ記憶する。
【００６６】
装置情報受信部３０４が管理装置２００から受信した各半導体製造装置１００の生産スケジュールがスケジュール記憶部３１２に記憶される。工程時間集計部３２０により、監視データ記憶部３１０に記憶された監視データが各半導体製造装置１００の処理工程毎に処理時間を集計され、工程管理データ記憶部３２２に記憶される。工程管理データ記憶部３２２には、工程時間集計部３２０が集計した各半導体製造装置１００の処理工程毎の処理時間が記憶される。
【００６７】
そして、工程監視部３２４により、各半導体製造装置１００の生産スケジュールがスケジュール記憶部３１２から読み出され、対応する半導体製造装置１００の工程処理の工程時間から現在の各半導体製造装置１００において実施されている処理工程が監視され、製造中の半導体製品が特定される。
【００６８】
さらに、工程監視部３２４により、各半導体製造装置１００において、実施されている処理工程毎の処理時間の累計、すなわち現在製造中の半導体製品の製造に要した処理時間が生産スケジュールで設定されている処理時間に到達したか否かが判定される。工程監視部３２４が、処理時間に到達したタイミングで予測部３２６に通知する。工程監視部３２４からの通知を受け付けたことに呼応して、予測部３２６により、生産スケジュールに従って、次に製造される予定の後続処理半導体製品が予測される。
【００６９】
そして、後続処理製品通知部３２８により、予測部３２６が決定した後続処理半導体製品をインタフェース部３０２を介してパイロット指示装置４００に通知する（ステップＳ１３）。なお、予測部３２６が決定した後続処理半導体製品の通知のタイミングは、事前に行うこともできる。そして、工程監視部３２４が処理時間に到達したタイミングで、パイロット指示のタイミングの通知のみを行うこともできる。
【００７０】
パイロット指示装置４００では、インタフェース部４０２を介して通知受信部４０４が通知を受信する。そして、パイロット指示部４０６により、オペレータ３０にパイロット処理工程の指示を行う（ステップＳ１５）。
【００７１】
オペレータ３０は、パイロット指示装置４００による指示により、パイロット処理工程を実施する。すなわち、パイロットウェハを半導体製造装置１００のウェハ受入部１０４にセットし、後続処理される半導体製品の製品処理条件で処理を実施させ、製造されたパイロットで検査を実施する（ステップＳ１７）。
【００７２】
ステップＳ１７での検査結果が正常であった場合（ステップＳ１９のＯＫ）、半導体製造装置１００において、後続の半導体製品の製造処理工程を実施する（ステップＳ２１）。一方、ステップＳ１７の検査結果に異常があった場合（ステップＳ１９のＮＧ）、半導体製造装置１００における後続の半導体製品の製造処理工程の実施を禁止する（ステップＳ２３）。
【００７３】
なお、詳細には、本実施形態の半導体生産システムは、パイロット指示部による指示に従って半導体製造装置１００によってパイロット処理され製造された検査用製品を検査した結果を受け付ける検査結果受付部（不図示）と、結果が正常か否かを判定する判定部（不図示）と、判定部により結果が正常と判定された場合にのみ、半導体製造装置１００に処理条件での半導体製品の製造を許可する許可部（不図示）と、を含むことができる。
【００７４】
具体的には、製品ウェハの保管棚からウェハ２０を管理装置２００などからの指示に従って、ロボットや滑車などにより半導体製造装置１００に搬送し、処理が行われる。許可部により製品用ウェハ２０の搬送指示を許可または禁止することにより、自動的に製品の製造の制御することができる。
【００７５】
これにより、パイロット処理された検査用製品の検査結果が正常でなかった場合は、実製品の製造を禁止することができる。この構成によれば、パイロット処理された検査用製品を検査した結果に基づいて、実製品の製造を許可することができるので、パイロット処理によって保証された処理条件でのみ製品を製造することが可能となり、製品の信頼性が向上する。
【００７６】
上述の検査結果受付部および判定部は、半導体製造装置１００に含むことができる。また、判定部および許可部は、管理装置２００に含むこともできる。許可部は、ウェハ搬送用ロボットに製品用ウェハ２０の半導体製造装置１００への搬送を許可する。また、処理条件決定部２２４は、許可部によって許可された処理条件を制御部２３０を介して処理指示部２３２に通知し、半導体製造装置１００に指示を行うことができる。
【００７７】
また、検査結果受付部は、検査結果を通信や電気信号により受信することができる。あるいは、検査結果受付部は、オペレータによって検査結果の操作入力を受け付ける構成とすることもできる。たとえば、モニタ画面上に表示された所定のメニューおよびフォームに検査結果を、キーボードなどを用いて操作入力することなどにより受け付けることができる。
【００７８】
一方、上述の判定部により結果が以上と判定された場合、許可部は、ウェハ搬送用ロボットに製品用ウェハ２０の半導体製造装置１００への搬送を禁止する。なお、本図では本発明の本質とは異なるので記載していないが、ステップＳ１７での検査結果に異常があった場合は、製品処理条件の修正を受け付け、再度パイロット処理工程を繰り返すよう制御する構成とすることもできる。
【００７９】
図５は、本実施形態の半導体生産システムにおける生産設備の生産スケジュールの一例を示している。○印が生産スケジュールによって予定されている製品処理を示している。すなわち、本図の例では、製品処理Ａ、製品処理Ｂ、製品処理Ａ、製品処理Ｄ、製品処理Ｂ、製品処理Ｃの順で生産スケジュールが組まれている。各製品処理は、たとえば、ロット単位で処理することができる。半導体製造装置１００では、複数の製品処理Ａ、製品処理Ｂ、製品処理Ｃ、および製品処理Ｄは、対応する複数の製品処理条件Ａ、製品処理条件Ｂ、製品処理条件Ｃ、および製品処理条件Ｄでそれぞれ処理が実施される。
【００８０】
そして、●印は、上記生産スケジュールに基づいて、各製品処理に先行して実施すべきパイロット処理をシミュレータ３００が割り付けた結果が示されている。すなわち、パイロット処理１、パイロット処理２、パイロット処理１、パイロット処理４、パイロット処理２、およびパイロット処理３が、製品処理Ａ、製品処理Ｂ、製品処理Ａ、製品処理Ｄ、製品処理Ｂ、および製品処理Ｃに先行してそれぞれ割り付けられている。
【００８１】
はじめに、シミュレータ３００は、生産スケジュールに基づいて、パイロット指示装置４００に対して初めに製造される製品処理Ａの製品処理条件Ａによるパイロット処理１を実施するよう通知する。パイロット指示装置４００はオペレータ３０に製品処理条件Ａによるパイロット処理１を指示する。
【００８２】
次に、シミュレータ３００は、管理装置２００から取得した監視データに基づいて、製品処理Ａの処理時間を集計する。製品処理Ａの処理時間が所定の時間に達したとき、生産スケジュールに従って、製品処理Ａの次の製品処理Ｂに先行して、パイロット処理２を製品処理条件Ｂで実施するようにパイロット指示装置４００に対して通知する。パイロット指示装置４００はオペレータ３０に製品処理条件Ｂによるパイロット処理２を指示する。
【００８３】
次に、シミュレータ３００は、管理装置２００から取得した監視データに基づいて、製品処理Ｂの処理時間を集計する。製品処理Ｂの処理時間が所定の時間に達したとき、生産スケジュールに従って、製品処理Ｂの次の製品処理Ａに先行してパイロット処理１を製品処理条件Ａで実施するようにパイロット指示装置４００に対して通知する。パイロット指示装置４００はオペレータ３０に製品処理条件Ａによるパイロット処理１を指示する。以降、同様に処理を繰り返すことにより、製品処理Ｄ、製品処理Ｂ、および製品処理Ｃに先行してパイロット処理４、パイロット処理２、およびパイロット処理３の順に、製品処理条件Ｄ、製品処理条件Ｂ、および製品処理条件Ｃで処理される。
【００８４】
一方、図６は、従来の半導体生産システムにおける生産設備の生産スケジュールの一例を示している。従来のシステムでは、パイロット処理工程は、実際の製品処理のスケジュールに関係なく、製品処理条件Ａ、製品処理条件Ｂ、製品処理条件Ｃ、および製品処理条件Ｄの所定の順序で、それぞれパイロット処理が各製品処理に先行して周期的に順次実施される構成となっていた。従って、図６に示されるように、製品処理条件Ｃおよび製品処理条件Ｄによるパイロット処理３およびパイロット処理４は、本来は必要のないパイロット処理工程であり、稼働率を低下させる要因となっていた。
【００８５】
以上説明したように、本発明の実施の形態の半導体生産システムによれば、半導体製造装置１００において実施予定の製品処理に対応する製品処理条件で、先行してパイロット処理工程を実施することが可能になるので、無駄なパイロット処理工程を削除することができ、各生産設備の稼働率を向上させることができる。従来方式のシステムに比較して、稼働率が２％程度改善される見込である。したがって、半導体生産システムにおけるコストを削減することができる。
【００８６】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００８７】
たとえば、上記実施形態では、半導体製造装置１００が異なる種類の半導体製品を製造する際に、製品毎の処理単位でパイロット処理工程を管理する構成としたが、これに限定されない。たとえば、半導体製品を製造する際に実施される一連の複数の処理工程のそれぞれの工程に先行して実行されるパイロット処理工程を管理する構成とすることもできる。シミュレータ３００は、各処理工程毎の処理時間を集計し、処理工程スケジュールに従って、次工程を監視し、次工程の前にパイロット処理工程を指示する構成とすればよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、予め生産スケジュールに従って、実施されている製品処理を監視しながら、次の製品処理に以降する前にその都度決定する構成としたが、これに限定されない。たとえば、スケジュール記憶部３１２に記憶されている生産スケジュールに従って、各半導体製品の製品処理に先行して実施すべきパイロットウェハによるパイロット処理を生産スケジュールに割り付け、更新する工程管理部を備えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体生産システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の半導体生産システムの半導体製造装置および管理装置の詳細を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態の半導体生産システムのシミュレータおよびパイロット指示装置の詳細を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施形態の半導体生産システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の半導体生産システムにおける生産設備の生産スケジュールの一例を示す図である。
【図６】従来の半導体生産システムにおける生産設備の生産スケジュールの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  設備側ネットワーク
１２  管理側ネットワーク
２０  ウェハ
３０  オペレータ
１００  半導体製造装置
１０２  インタフェース部
１０４  ウェハ受入部
１０６  ウェハ情報読取部
１０８  ウェハ情報送信部
１１０  処理指示受信部
１１２  処理条件記憶部
１１４  制御部
１１６  処理部
１２０  処理状態検知部
１２２  処理状態通知部
２００  管理装置
２０２  設備側インタフェース部
２０４  制御側インタフェース部
２１０  設備管理データベース
２１２  処理条件記憶部
２２０  ウェハ情報受信部
２２２  処理状態受信部
２２４  処理条件決定部
２３０  制御部
２３２  処理指示部
２４０  装置情報送信部
３００  シミュレータ
３０２  インタフェース部
３０４  装置情報受信部
３１０  監視データ記憶部
３１２  スケジュール記憶部
３２０  工程時間集計部
３２２  工程管理データ記憶部
３２４  工程監視部
３２６  予測部
３２８  後続処理製品通知部
４００  パイロット指示装置
４０２  インタフェース部
４０４  通知受信部
４０６  パイロット指示部
４１０  表示部
４１２  音声出力部
４１４  印字出力部
４１６  メール送信部
【図１】
2007324454.tif 000003
【図２】
2007324454.tif 000004
【図３】
2007324454.tif 000005
【図４】
2007324454.tif 000006
【図５】
2007324454.tif 000007
【図６】
2007324454.tif 000008